Técnicas de manutenção industrial

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O avanço das tecnologias na Indústria 4.0 já é notado em diversas indústrias e está possibilitando a obtenção de ganhos de produção, redução de custos e melhoria na segurança de processos operacionais.

Na manutenção industrial, entretanto, algumas ferramentas tecnológicas muito mencionadas já são utilizadas há vários anos, com o objetivo de melhorar os processos de manutenção e aumentar a disponibilidade dos equipamentos.

Tecnologias como análise de vibração, termografia, ultrassom, videoscopia, análise de grandezas elétricas já são realidade nas indústrias com processos de manutenção bem estabelecidos. Não é incomum, porém, que gestores de manutenção utilizem técnicas diferentes para cada tipo de equipamento, respeitando sua criticidade e avaliação de impacto em caso de falhas.

Cada tipo de manutenção é aplicado a partir de considerações de custos — aquisição de ferramentas, implantação, capacitação e manutenção das próprias ferramentas — e benefícios de cada opção — como redução de MTTR (Mean Time To Repair, Tempo Médio Para Reparo), aumento de MTBF (Mean Time Between Failures, Tempo Médio Entre Falhas), aumento de disponibilidade e OEE (Overall Equipment Effectiveness, Eficiência Global do Equipamento).

Nesta avaliação, são considerados os tipos de manutenção a seguir:

 

Manutenção corretiva

A manutenção corretiva é o tipo mais básico de manutenção, que ocorre quando há a quebra ou falha do equipamento e sua consequente indisponibilidade. A partir daí, é realizada a manutenção do equipamento e ele pode voltar a operar normalmente.

Os custos da manutenção corretiva podem variar muito. O custo de implementação pode ser relativamente baixo, pois não há necessidade de aquisição de ferramentas especiais ou capacitação, nem custos com horas de inspeção.

No entanto, principalmente tratando-se de equipamentos críticos e geralmente de potência mais alta, o custo da corretiva pode ser extremamente alto. Nesta conta, devem ser considerados custos com partes e peças, ferramentas de reparos, hora-homem para execução de reparo e testes, além de custos com recomissionamentos e start-ups e, principalmente, indisponibilidade da linha de produção.

Ainda mais crítica, a falha de um equipamento pode levar a consequências mais graves, como danos ao patrimônio, danos ambientais e comprometimento da segurança da operação e pessoas.

Por isso, a técnica da manutenção corretiva deve ser utilizada quando for avaliada a possibilidade de manutenção preventiva ou preditiva nestes equipamentos e o resultado mostrou que estas técnicas são inviáveis.

Essa inviabilidade pode estar relacionada a custo de implementação e impacto da falha, levando em consideração custos de reparo, operacionais e riscos ambientais e de segurança do trabalho já mencionados.

Assim, a manutenção corretiva é recomendada, por exemplo, para equipamentos com baixo grau de criticidade, pequenos motores, bombas, compressores, tubulações, sistemas computadorizados ou equipamentos que executam funções auxiliares e de baixo impacto quando indisponíveis e ainda que não representam riscos à segurança e meio ambiente.

 

Manutenção preventiva

A manutenção preventiva é realizada através de ações periódicas. Tem por objetivo evitar a falha do equipamento, fugindo de altos custos com manutenção e principalmente indisponibilidade das linhas de produção.

Geralmente, são levadas em consideração informações dos fabricantes dos equipamentos, podendo ser considerados também a experiência do time de engenharia industrial e manutenção para tornar os planos de manutenção preventiva mais acurados para cada caso de uso e aplicação.

A manutenção preditiva pode abranger diferentes ações nos equipamentos. As mais comuns são:

  • Substituição de componentes como vedações, rolamentos, correias, elementos de fixação e juntas;
  • Serviços pontuais, como lubrificação (substituição ou manutenção do lubrificante), limpeza de sistemas etc.;
  • Serviços de revisão geral, como revisão geral de grandes motores — incluindo medição de isolamento de enrolamentos, trocas de todas as peças de desgaste, substituição de enrolamento, lubrificantes, balanceamento de conjunto girante, testes de partida e carga e alinhamento.

Apesar dos planos de ação preventiva geralmente seguirem as recomendações de fabricantes, muitas indústrias realizam paradas anuais ou bianuais para manutenção preventiva geral, em que são executados os serviços de revisão geral de grande parte dos equipamentos. Este é um cenário comum em indústrias de processo contínuo com sistemas intimamente interconectados, em que a parada de um equipamento pode significar a parada de todo o processo ou planta. Alguns exemplos são indústrias de açúcar e álcool, químicas e papel e celulose.

Os custos de manutenção preventiva também podem variar bastante. As maiores concentrações de custo nesse tipo de manutenção estão associadas à mão de obra (hora-homem) e às partes e peças dos equipamentos.

A manutenção preventiva também exige um planejamento muito assertivo, uma vez que grandes equipamentos possuem partes e peças especiais, itens que geralmente não são mantidos em estoque e muitas vezes são importados.

Outros pontos a serem considerados são que, algumas vezes, itens são substituídos sem necessidade, outras vezes, o plano de substituição de determinada peça pode ser longo demais para determinada aplicação e a falha ocorrer entre os períodos de preventiva. Além disso, o mesmo equipamento pode sofrer falhas da mesma peça com diferentes intervalos, variando conforme condições de operação (carga/ambiente/aplicação).

 

Manutenção preditiva

Realizar a manutenção antes do tempo pode significar elevar o custo com partes e peças e mão de obra de forma desnecessária. Por outro lado, realizar a manutenção depois do tempo certo pode levar o equipamento à falha e gerar uma parada de linha e manutenção corretiva.

A técnica de manutenção preditiva consiste em utilizar o monitoramento da condição da máquina para avaliar possíveis intervenções de manutenção da forma mais assertiva possível. Com isso, o objetivo é antecipar o possível problema, planejar as ações de manutenção realizar a manutenção no momento exato da necessidade.

Para execução da manutenção preditiva, são necessárias tecnologias baseada em sensores. As mais comuns são:

  • Sensores de vibração em velocidade [mm/s] ou aceleração [Gs] com análise espectral;
  • Sensores deslocamento radial e axial de não-contato (proxímetros);
  • Sensores de temperatura (mancais e carcaças);
  • Câmeras termográficas;
  • Sensores de corrente elétrica com análise espectral;
  • Sensores de descarga parcial em motores elétricos;
  • Sensores de pressão para compressores;
  • Sensores de expansão linear para turbinas.

A partir da leitura destes sensores, é possível extrair dados valiosos sobre o funcionamento dos equipamentos. Técnicas como análise de vibração permitem entender qual é o defeito que começa a se desenvolver no equipamento — tais como rolamentos, engrenamentos, desbalanceamento, desalinhamentos de eixos e polias, folgas, lubrificação, entre outros. Para entender um pouco melhor sobre como funciona esta técnica, você pode acessar nosso artigo sobre análise de vibração.

Existem diferentes formas de obter dados dos equipamentos para manutenção preditiva. Uma delas é a preditiva baseada em rotas, em que analistas visitam os locais dos equipamentos e coletam os dados com equipamentos portáteis, tais como analisadores de vibração com sensores, câmeras termográficas, equipamentos de ultrassom, entre outros. Outra técnica é a preditiva online, na qual os sensores são instalados de forma permanente nos equipamentos e enviam dados constantemente para sistemas computadorizados.

Se quiser saber mais sobre as diferentes técnicas de manutenção preditiva e os conceitos da preditiva 4.0, acesse nosso artigo sobre manutenção preditiva.

 

Conclusão

Neste artigo foram discutidas as diferentes técnicas de manutenção industrial. Conforme visto, não existe uma técnica definitiva para todos os tipos de equipamentos e cenários industriais, mas existe complementaridade entre as técnicas. Devem ser observados vários fatores, sendo os principais custo de implementação das técnicas, qualificação de pessoal, riscos à segurança do trabalho e meio ambiente e criticidade para produção.

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